Abteilung Umwelttoxikologie

Vorhersage der Biotransformation und -akkumulation organischer Chemikalien in Fischen


Die Fähigkeit einer Chemikalie in einem Organismus zu akkumulieren ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die zur Risikobewertung herangezogen werden. Bioakkumulation beschreibt die Anreicherung einer Chemikalie, wenn dessen Aufnahme in den Organismus schneller geschieht als dessen Umwandlung und Ausscheidung. Während die Bioakkumulation normalerweise in Tierexperimenten in Fischen bewertet wird, untersuchen wir die Möglichkeiten, Bioakkumulation mittels permanenter Fischzellkulturen vorherzusagen. Dazu messen wir die Aufnahme- und Biotransformationsraten von Chemikalien nicht nur in Leberzellen (RTL-W1) der Regenbogenforelle, sondern auch in Darm- (RTgutGC) und Kiemenzellen (RTgill-W1) derselben Fischart, um neben der Leber andere Orte der Biotransformation zu berücksichtigen. Wir arbeiten daran, unsere Methoden auf eine breite Auswahl von Chemikalien anzuwenden, welche herausfordernde physikochemische Eigenschaften besitzen wie zum Beispiel Ionisierbarkeit und hohe Volatilität und Hydrophobizität. Des Weiteren arbeiten wir an der Erweiterung Physiologie Basierter Toxikokinetischer (PBTK) Modelle, um eine akkuratere Extrapolation zwischen Bioakkumulation auf zellulärer Ebene (in vitro) und dem Organismus (in vivo) zu erreichen.

 

Publikationen

Stadnicka-Michalak, J.; Schirmer, K. (2019) In vitro-in vivo extrapolation to predict bioaccumulation and toxicity of chemicals in fish using physiologically based toxicokinetic models, doi:10.1007/7653_2019_34, Institutional Repository
Stadnicka-Michalak, J.; Weiss, F. T.; Fischer, M.; Tanneberger, K.; Schirmer, K. (2018) Biotransformation of benzo [a] pyrene by three rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) cell lines and extrapolation to derive a fish bioconcentration factor, Environmental Science and Technology, 52(5), 3091-3100, doi:10.1021/acs.est.7b04548, Institutional Repository
Stadnicka-Michalak, J.; Knöbel, M.; Županič, A.; Schirmer, K. (2018) A validated algorithm for selecting non-toxic chemical concentrations, ALTEX: Alternatives to Animal Experimentation, 35(1), 37-50, doi:10.14573/altex.1701231, Institutional Repository
Stadnicka, J.; Schirmer, K.; Ashauer, R. (2012) Predicting concentrations of organic chemicals in fish by using toxicokinetic models, Environmental Science and Technology, 46(6), 3273-3280, doi:10.1021/es2043728, Institutional Repository